MOOC環(huán)境下工程類競賽活動教學(xué)模式研究

許斌 閆文卿 亓?xí)x 湯勇

摘 要：線下常規(guī)教學(xué)以教師為中心，注重傳授理論知識與基礎(chǔ)知識，但欠缺靈活性。MOOC作為具有優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的新型線上教學(xué)模式，彌補了線下教學(xué)的不足。這兩類教學(xué)模式中，仍缺乏較多將所學(xué)理論知識付諸實踐的機會，學(xué)生的工程綜合能力相對欠缺，工程類競賽活動可以鍛煉這種能力。為了將傳統(tǒng)的線下教學(xué)與工程類競賽活動在MOOC環(huán)境下進行有機結(jié)合以發(fā)揮整體優(yōu)勢，引入雙階段目標(biāo)行為導(dǎo)向法，分層次、分階段培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用各類型基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，快速有效提升學(xué)生綜合實踐能力。

關(guān)鍵詞：慕課;雙階段目標(biāo)行為導(dǎo)向法;教學(xué)模式;教學(xué)改革

DOI：10. 11907/rjdk. 192462 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

中圖分類號：G434文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-7800（2020）007-0249-04

Research on the Teaching Mode of Engineering Competition Activities in MOOC

XU Bin1，2， YAN Wen-qing1， QI Jin1， TANG Yong1

（1. School of Internet of Things， Nanjing University of Posts and Telecommunications， Nanjing 210003，China;

2. Tongda College of Nanjing University of Posts and Telecommunications， Yangzhou 225127，China）

Abstract： Conventional offline teaching is teacher-centered and pays attention to imparting theoretical knowledge and basic knowledge to students， but it lacks flexibility. As a new online teaching mode with high-quality teaching resources， MOOC makes up for the deficiency of offline teaching. In these two teaching models， there is a lack of opportunities to put the theoretical knowledge into practice. Students are relatively lack of comprehensive engineering ability， which can be exercised through engineering competitions. In order to combine the traditional offline teaching under the MOOC environment with engineering competition activities and give full play to the overall advantages， the two-stage goal behavior guidance method is introduced to cultivate the practical ability of applying basic knowledge to solve practical problems in different levels and stages， so as to improve students comprehensive practical ability quickly and effectively.

Key Words： MOOC; two-stage goal behavior-oriented approach; teaching method;teaching reform

0 引言

常規(guī)線下教學(xué)模式下，教師在課堂上傳授基礎(chǔ)理論知識，教師制定教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生需被動適應(yīng)教師，以教師為中心。MOOC作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，以課程易于使用、工具資源多元化、課程受眾面廣等特點倍受青睞，同時讓學(xué)習(xí)者公平享用優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，彌補了線下課堂教學(xué)的不足[1-2]。但這兩種教學(xué)模式都是重知識、輕應(yīng)用的教學(xué)模式，因此如何整合線下課堂和線上MOOC優(yōu)勢[3]，提升學(xué)生綜合實踐能力，是一個重要的研究課題。

當(dāng)前，國內(nèi)各種工程類競賽，比如全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計競賽、計算機設(shè)計大賽等，以智能家居、智能交通無人機、智能儀器等項目為核心，將具備時代特征的生產(chǎn)和生活中的實際問題作為競賽單元，其目的是以競賽帶動學(xué)生綜合實踐能力培養(yǎng)，幫助學(xué)生切實提升解決生產(chǎn)和生活中實際問題的能力。企事業(yè)等用人單位需要的不僅僅是學(xué)生的基礎(chǔ)知識，更重要的是工程綜合能力，工程類競賽活動恰恰可以較好地鍛煉學(xué)生的這種能力。

工程類競賽活動和常規(guī)教學(xué)各有優(yōu)劣，如何將工程類競賽活動和線下教學(xué)在MOOC環(huán)境下相結(jié)合以發(fā)揮整體優(yōu)勢意義重大。關(guān)于MOOC教學(xué)與常規(guī)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式研究已取得一些進展，黃麗亞等[4]以本科生模擬電子線路課程為例，探討MOOC設(shè)計要點，并基于“中國大學(xué)MOOC”平臺的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，對MOOC教學(xué)效果進行思考和總結(jié)，給出一些改進建議;王莎莎等[5]引入“互聯(lián)網(wǎng)+”理念，研究在線課程分層教學(xué)，結(jié)合大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)設(shè)計在線課程分層教學(xué)框架，探討學(xué)情分析、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略、教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)習(xí)評價等教學(xué)全過程設(shè)計思路，分析在線課程分層教學(xué)實施中的關(guān)鍵性問題并提出解決建議;羅秀秀等[6]分析了常用混合式教學(xué)模式的利弊，并探討了最新開發(fā)的“雨課堂”這一教學(xué)工具在混合式教學(xué)中的應(yīng)用;王添淼等[7]提出4點有利于慕課教學(xué)中教師成長的建議：建立更有針對性和實效性的教師職前慕課教學(xué)技能培養(yǎng)體系，提供更為完善的在職教師慕課培訓(xùn)，教師要樹立終身學(xué)習(xí)的理念，教師要成為“反思性實踐者”;張慧毅等[8]從教學(xué)平臺和教學(xué)資源庫的角度探討了MOOC新型教學(xué)模式，為混合式教學(xué)模式研究提供了借鑒。然而，目前將工科競賽、線下教學(xué)和MOOC教學(xué)相結(jié)合的研究成果仍然相對不足。

本文引入雙階段目標(biāo)行為導(dǎo)向法，將工程類競賽活動和線下教學(xué)在MOOC環(huán)境下進行有機融合，分層次分階段培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用各類型基礎(chǔ)知識的勇氣和解決實際問題的真實能力，提升學(xué)生綜合實踐能力。

1 線下教學(xué)在工程類競賽教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)狀及問題

表1描述了線下教學(xué)與工程類競賽教學(xué)的區(qū)別。線下教學(xué)模式以課堂為主，以教師為中心，教師是知識的傳授者，學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識，參與程度較低。在課堂環(huán)境下學(xué)生主要獲得間接經(jīng)驗或者對間接經(jīng)驗進行驗證并加深理解，缺乏培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力的條件，也就無法將所學(xué)知識應(yīng)用于實踐。

工程類競賽以生產(chǎn)生活中的實際問題為競賽單元，并且競賽項目以相應(yīng)的理論知識作為背景，在完成真實競賽項目的過程中培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力，以及將所學(xué)知識應(yīng)用于實踐的能力，著力解決學(xué)生“不敢用”“不會用”“用不了”的問題。同時，工程類競賽活動還可以培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神，但是對系統(tǒng)理論知識培養(yǎng)相對缺乏。因此將工程類競賽教學(xué)和線下教學(xué)進行有機結(jié)合以充分發(fā)揮各自優(yōu)勢很有必要。通過前期調(diào)查分析得出，工程類競賽教學(xué)和線下教學(xué)結(jié)合過程中，大部分教師只是對工程類競賽題目進行了簡單講解，或者在實驗室中讓學(xué)生“依葫蘆畫瓢”，由于學(xué)生缺乏實際操作經(jīng)驗，再加上工程類競賽項目涉及的知識面廣，導(dǎo)致學(xué)生無法系統(tǒng)地理解和應(yīng)用知識，最終導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量不佳。這樣的教學(xué)模式依舊沒有改變教師作為主導(dǎo)者的地位，依舊是教師“牽著學(xué)生走”。在這種模式下，學(xué)生很難具備完整的工程實踐能力和團隊協(xié)作意識，從而難以滿足現(xiàn)代企事業(yè)等用人單位對學(xué)生就業(yè)以及創(chuàng)業(yè)能力方面的要求[9]。

2 MOOC環(huán)境下基于雙階段目標(biāo)行為導(dǎo)向法的教學(xué)模式

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)的普及，MOOC作為一種新型的教學(xué)資源對傳統(tǒng)教學(xué)方式產(chǎn)生了重要影響。相比于線下課堂模式而言，MOOC突破了傳統(tǒng)教學(xué)的時空限制，可以使廣大師生享有優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。同時，MOOC增強了課堂互動性，以學(xué)生為中心，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性與積極性，強化了學(xué)生的參與度。MOOC促進了教學(xué)資源整合與成果共享，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的師生關(guān)系，因此在MOOC環(huán)境下將線下教學(xué)與工程類競賽活動進行有機結(jié)合很有意義[10-13]。

為了能在MOOC環(huán)境下將線下教學(xué)與工程類競賽活動進行有機結(jié)合，引入了雙階段目標(biāo)行為導(dǎo)向法，具體流程如圖1所示。在線下教學(xué)過程中，由于學(xué)生擅長領(lǐng)域不同，以及所具備的能力不同，可根據(jù)學(xué)生特長對其進行線下分組，將具有相同特長的學(xué)生分到一組并進行針對性教學(xué)。此外，根據(jù)當(dāng)前教育背景制定線下教學(xué)的階段性目標(biāo)和計劃。

考慮到線下教學(xué)資源有限，積極組織學(xué)生參與到MOOC課堂中來，一方面可以使學(xué)生接觸到更多的學(xué)習(xí)資源，另一方面也可以讓學(xué)生接觸到更多可以和自己互補互助的同學(xué)。另外，在MOOC教學(xué)過程中，教師根據(jù)線下教學(xué)反饋結(jié)果從每個基本分組中抽取相應(yīng)數(shù)量的學(xué)生組隊參加工程類競賽，同時結(jié)合學(xué)生線下教學(xué)情況，通過能力梯度劃分出合理的競賽梯隊，結(jié)合梯度團隊能力安排階段性目標(biāo)。競賽梯隊劃分機制（具體方案見第3部分）可以幫助學(xué)生更加高效地組隊和學(xué)習(xí)。

在工程類競賽過程中，收集競賽中遇到的錯誤、難點和經(jīng)驗，并且在工程類競賽結(jié)束后總結(jié)成教學(xué)案例，結(jié)合線下教學(xué)任務(wù)，幫助學(xué)生快速掌握對應(yīng)知識的重難點，使學(xué)習(xí)過程更加高效。

在MOOC環(huán)境下基于雙階段目標(biāo)行為導(dǎo)向法的教學(xué)模式下，學(xué)生根據(jù)階段性目標(biāo)以及教師的指引進行自主競賽學(xué)習(xí)。在競賽學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生能力在不斷變化，因此有必要結(jié)合階段性考核，動態(tài)調(diào)整競賽目標(biāo)及學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生在工程類競賽活動中會遇到各種問題，針對這樣的問題以及經(jīng)典的競賽題需要進行適合于線下教學(xué)式的改進。教師根據(jù)當(dāng)前階段性教學(xué)目標(biāo)，提出競賽中遇到的疑難問題。學(xué)生以項目小組的形式自主學(xué)習(xí)，教師用行為導(dǎo)向法加以引導(dǎo)，把抽象的理論知識具體化，對問題進行分析、解決。讓學(xué)生認(rèn)識到今后的實踐工作離不開理論支持，從而激發(fā)學(xué)習(xí)積極性和主動性。實踐中遇到的疑問用課堂上的理論加以解決，同時結(jié)合具體的競賽案例，對相應(yīng)知識理論的理解更加透徹，提高了學(xué)生應(yīng)用各類型基礎(chǔ)知識解決實際問題的真實能力。

3 競賽梯隊劃分

學(xué)生在經(jīng)過線下教學(xué)后，會根據(jù)教學(xué)情況選擇基礎(chǔ)好的學(xué)生參與工程類競賽，同時根據(jù)能力劃分出合理的競賽梯隊，結(jié)合梯度團隊的能力安排階段性目標(biāo);利用雙階段目標(biāo)行為導(dǎo)向法引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識進行推廣應(yīng)用，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的工程綜合能力，提高團隊中處于低梯度學(xué)生的學(xué)習(xí)能力[14-15]。雙階段目標(biāo)行為導(dǎo)向法將形成競賽目標(biāo)矩陣，該矩陣示例（假設(shè)劃分為4個團隊，4個教學(xué)階段）如圖2所示。

其中，[Pji] （i為團隊值，j是階段數(shù)值）表示團隊i在第j個階段的競賽目標(biāo)， Pi表示團隊i的總競賽目標(biāo)，Pj表示在第j階段的總競賽目標(biāo)，P表示最終競賽目標(biāo)。因進行梯度團隊劃分，各團隊競賽目標(biāo)存在差異，如P1

4 教學(xué)實施

MOOC環(huán)境下工程類競賽活動教學(xué)模式實施框架包括線下教學(xué)、MOOC平臺、工程類競賽平臺、課堂引導(dǎo)平臺和交流平臺5部分。

（1）線下教學(xué)。線下教學(xué)過程中，學(xué)生可以在課堂上直接與教師溝通，并在教師督促下及時完成作業(yè)、給出反饋。師生間的交互更加便捷高效，教師可以根據(jù)學(xué)生的長處和不足靈活調(diào)整教學(xué)方案，幫助學(xué)生揚長避短選擇最適合自己的學(xué)習(xí)方法。另外，線下學(xué)習(xí)小組劃分可以培養(yǎng)學(xué)生的互助意識和獨立解決問題的能力。小組成員互動交流，協(xié)同完成任務(wù)，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)水平，使課堂教學(xué)更高效。

（2）MOOC平臺。該平臺會根據(jù)階段性目標(biāo)發(fā)布相關(guān)教學(xué)資源，也可以根據(jù)不同學(xué)生的基礎(chǔ)能力適配學(xué)生進行個性化教學(xué)，進一步發(fā)掘和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自我學(xué)習(xí)能力。此外，對學(xué)生進行相關(guān)基礎(chǔ)考核及測試，選擇基礎(chǔ)好的學(xué)生參加工程類競賽，并且劃分出梯度團隊。

（3）工程類競賽平臺。該平臺主要是通過開展各類與當(dāng)前學(xué)習(xí)目標(biāo)相適配的競賽活動進行學(xué)生工程實踐能力和團隊協(xié)作能力培養(yǎng)。在競賽過程中可以將團隊中不同能力的學(xué)生進行混搭以實現(xiàn)各學(xué)生能力的全面提升，在競賽過程中用行為導(dǎo)向法激發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，彌補各競賽團隊之間的差距，最后所有團隊均能達到總競賽目標(biāo)。

（4）課堂引導(dǎo)平臺。該平臺會根據(jù)梯度團隊能力安排階段性競賽目標(biāo)，并適時考核修改學(xué)習(xí)目標(biāo)。課堂引導(dǎo)平臺會收集競賽中遇到的問題以及經(jīng)典競賽案例題，并加以改造，教師會根據(jù)當(dāng)前階段性教學(xué)目標(biāo)將問題發(fā)布到MOOC平臺上，學(xué)生以小組形式自主學(xué)習(xí)，以學(xué)生的獨立自我調(diào)節(jié)為主，同時教師要加以積極引導(dǎo)，由歸納、演繹、分析、綜合等傳統(tǒng)教學(xué)方法向頭腦風(fēng)暴法、案例教學(xué)法、項目教學(xué)法、仿真教學(xué)法、角色扮演法等方法轉(zhuǎn)變，圍繞工程類競賽中所遇到的問題和一些經(jīng)典競賽案例，將抽象的理論知識具體化，對問題進行分析、解決，讓學(xué)生認(rèn)識到今后的實踐工作離不開理論的支持，從而激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性和主動性[17-18] 。

（5）交流平臺。教師和學(xué)生可以通過網(wǎng)上交流平臺針對疑難問題進行討論解答，學(xué)生也可以通過網(wǎng)上交流平臺對學(xué)習(xí)過程中遇到的問題及時予以反饋。

引入雙階段行為目標(biāo)導(dǎo)向法后，定期對線下教學(xué)與工程類競賽結(jié)合情況進行調(diào)研，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)效果和反饋情況，進一步改進教學(xué)方式，在充分發(fā)揮學(xué)生能動性的基礎(chǔ)上，逐步形成一套能夠完善學(xué)生理論知識系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作精神，鍛煉學(xué)生工程實踐能力的教學(xué)方法。

5 教學(xué)模式改進效果

在MOOC環(huán)境下將雙階段目標(biāo)行為導(dǎo)向法應(yīng)用于工程類競賽活動，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的動手實踐能力，在教學(xué)實施過程中取得了良好效果。針對部分專業(yè)部分學(xué)生實施本教學(xué)改革以來，學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目學(xué)術(shù)論文發(fā)表、競賽獲獎情況進行調(diào)研分析，結(jié)果如圖3所示。

調(diào)查結(jié)果表明，2015-2018年本專業(yè)學(xué)生參與的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目數(shù)，發(fā)表的學(xué)術(shù)論文（專利）數(shù)目以及在各類創(chuàng)新與技能競賽中的獲獎數(shù)目有持續(xù)大幅度上升趨勢，并且參與到其中的學(xué)生數(shù)所占比例也呈逐年上升趨勢。由此可見，在MOOC環(huán)境下將雙階段目標(biāo)行為導(dǎo)向法應(yīng)用于工程類競賽活動的教學(xué)模式改革對線下教學(xué)和工程類競賽活動進行了有機融合，讓更多學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時也積極參加各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽項目，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，激發(fā)了學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性思維，也培養(yǎng)了學(xué)生的工程實踐能力和團隊協(xié)作意識，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

6 結(jié)語

線下教學(xué)對于學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識、基礎(chǔ)知識具有重要作用，工程類競賽則可以培養(yǎng)學(xué)生利用理論知識解決實際問題的能力。本文提出一種在MOOC環(huán)境下，將雙階段目標(biāo)行為導(dǎo)向法應(yīng)用于工程類競賽活動中的教學(xué)方式，線下教學(xué)選出參加競賽的學(xué)生，并劃分出梯度團隊，設(shè)定競賽目標(biāo)，競賽中遇到的問題與案例會在課堂上進行分析解決。將線下教學(xué)與工程類競賽在MOOC環(huán)境下進行有機結(jié)合，分層次、分階段地培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用各類基礎(chǔ)知識的勇氣和解決實際問題的能力。研究結(jié)果表明，MOOC環(huán)境下基于雙階段目標(biāo)行為導(dǎo)向法的教學(xué)模式一方面可以有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并激發(fā)學(xué)生思維活力，另一方面也有利于促進學(xué)生以實踐檢驗理論，做到學(xué)以致用。既能滿足企事業(yè)等用人單位和社會對學(xué)生的工程素質(zhì)要求，也可為學(xué)生進行自我創(chuàng)業(yè)提供能力支撐。

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（責(zé)任編輯：孫 娟）